CN206141748U - 一种中置电动自行车的倒刹分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种中置电动自行车的倒刹分离装置，该倒刹分离装置包括丝杆和离合块，所述丝杆安装在中轴上，所述离合块套在所述丝杆上，所述离合块的一侧与链轮支架固定连接，所述离合块的内圈与所述丝杆的外圈呈螺纹配合，所述离合块的外圈与电机输出部呈摩擦配合；通过一套分离装置，在倒刹时及时脱离电机的惯性驱动力，在中置电动自行车上取得了良好的倒刹效果。

Description

一种中置电动自行车的倒刹分离装置

技术领域

本实用新型属于倒刹技术领域，尤其涉及一种中置电动自行车的倒刹分离装置。

背景技术

现在自行车的倒刹技术应用越来越广了，通过倒刹轮毂，将脚踏板反向踩下，链条反向运动，驱动倒刹轮毂进行刹车制动。目前也有用在电动车上的尝试，但是虽然可以通过检测倒刹信号来切断电动车的电机输出，然而由于电机的惯性运转，不可避免使得电机惯性力继续驱动电动车前行，倒刹轮毂受到的该前行力很大，刹车效果大打折扣。

实用新型内容

有鉴于此，为了克服现有技术的不足本实用新型提供一种中置电动自行车的倒刹分离装置，在倒刹时及时脱离电机的惯性驱动力，使得电动自行车能够快速制动。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种中置电动自行车的倒刹分离装置，该倒刹分离装置包括丝杆和离合块，所述丝杆安装在中轴上，所述离合块套在所述丝杆上，所述离合块的一侧与链轮支架固定连接，所述离合块的内圈与所述丝杆的外圈呈螺纹配合，所述离合块的外圈与电机输出部呈摩擦配合。

进一步，所述电机输出部与中轴或丝杆外圈的一部分滚动连接。

进一步，所述滚动连接是轴承连接，至少其中一个轴承为推力轴承。

进一步，所述丝杆为单头丝杆或多头丝杆。

进一步，还包括速度传感器，所述速度传感器采集所述中轴的转动速度给电机控制器。

进一步，所述中轴为单轴结构或左右轴结构。

进一步，所述中轴为单轴结构，所述丝杆固定安装在单轴上。

进一步，所述中轴为左右轴结构，右轴的一部分插入左轴内部，并且该插入部分的端部与左轴的内部固定连接，所述丝杆一部分与右轴是滑动配合，另一部分与左轴固定连接。

进一步，还包括扭力传感器，所述扭力传感器安装在所述单轴的表面，所述扭力传感器采集所述单轴的扭变信号给电机控制器。

进一步，还包括扭力传感器，所述扭力传感器安装在所述左轴的表面，所述扭力传感器采集所述左轴的扭变信号给电机控制器。

本实用新型的有益效果为：通过一套分离装置，在倒刹时及时脱离电机的惯性驱动力，在中置电动自行车上取得了良好的倒刹效果。

1)丝杆的外圈与离合块的内圈呈螺纹配合，当中轴转动时，丝杆也一并转动，当丝杆顺时针转动或逆时针转动时，带动离合块向左运动或向右运动，离合块能够与电机输出部接触或分离，从而实现快速制动。

2)传感器为扭力传感器或速度传感器，能够使所采集的信号更加灵敏和灵活。

3)离合块的外圈为摩擦面，使得离合块能够更好的与电机输出部相接触。

附图说明

图1为本实用新型中轴为左右轴结构时离合块的外圈与电机输出部向接触的结构示意图；

图2为本实用新型中轴为单轴结构时离合块的外圈与电机输出部分离的结构示意图；

图3为本实用新型中轴为单轴结构时离合块的外圈与电机输出部相接触的结构示意图；

其中，1、丝杆；2、离合块；3、左轴；4、右轴；5、电机输出部；6、链轮支架；7、曲柄连接端；8、单向棘轮；9、电机转子；10、单轴。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

第一实施例

该实施列采用一侧安装电机的中置电动自行车来说明，如图1所述，一种中置电动自行车的倒刹分离装置，包括丝杆1和离合块2，丝杆1固定安装在中轴上，其中，中轴为左右轴结构，由左轴3和右轴4组合而成。右轴4的一部分与丝杆1的内圈滑动配合，端部是曲柄连接端7，另一部分插入左轴3内部，并且该插入部分的端部与左轴3的内部固定连接。左轴3一端安装左曲柄，另一部分套在所述的右轴4上，并且端部与所述的丝杆1的内圈固定连接；

离合块2套在丝杆1上，离合块2的一侧与链轮支架6固定连接，离合块2与链轮支架6可以通过螺丝固定连接，也可以做成一体的结构，本实用新型不做具体的限制。

离合块2的内圈与丝杆1的外圈呈螺纹配合，离合块2的外圈与电机输出部5呈摩擦配合，离合块2的外圈为摩擦面，能够使离合块2与电机输出部5紧密相接触。所述的电机输出部5，也就是中置电机电力驱动通过单向离合器来驱动的一个部件，该部件通过滚动连接到中轴或者丝杆外圈的一部分上，滚动连接通常是用轴承或者滚珠的方式，该电机输出部在电力驱动前行时与离合块2接触，驱动电动车前行。

丝杆为单头丝杆，优选多头丝杆，多头丝杆的优点为：只需很小的旋转角度就能够快速使离合块2与电机输出部5相接触或者分离。

传感器可以为扭力传感器或速度传感器。扭力传感器安装在左轴3的表面，扭力传感器采集中轴扭力信号给电机控制器。速度传感器用来检测中轴转动速度，实现方式不限，例如可以通过中轴上设置磁钢，霍尔传感器设置在相对应的位置，来检测左轴3或者右轴4的转速。

此外，电机转子通过减速机构连接单向棘轮8的外圈，单向棘轮8的内圈与电机输出部5连接。丝杆1外圈的一部分与电机输出部5通过轴承连接，所述轴承为一个或者多个，至少其中一个轴承为推力轴承，用来承受电机输出部5与丝杆1之间的轴向力。其中单向棘轮8也可以采用任何一种单向离合器的结构。

实施步骤如下：

行驶时，右脚向前踩踏曲柄，右轴4转动，踩踏力输入到右轴4另一端，因该端与左轴3内部固定连接，扭力传递给左轴3，左轴3继续将该踩踏力传递给与之固定连接的丝杆1，丝杆1转动，驱动离合块2接触电机输出部5。在上述过程中，因左轴3受到扭力，安装在其表面的扭力传感器发出信号给电机，电机启动，输出驱动力通过减速机构、单向棘轮8给电机输出部5。因此，人力和电力共同作用在离合块2上，驱动电动车行驶，人力和电力一起驱动电动车前行。

另外，如左脚向前踩踏曲柄，踩踏力直接通过左轴3传递给与之固定连接的丝杆1，后续过程同上。

需要倒刹时，右脚向后踩踏曲柄，右轴4反向转动，踩踏力输入到右轴4另一端，因该端与左轴3内部固定连接，扭力传递给左轴3，左轴3继续将该踩踏力传递给与之固定连接的丝杆1，丝杆1转动，驱动离合块2分离电机输出部5。在上述过程中，因左轴3受到反向扭力，安装在其表面的扭力传感器发出信号给电机，电机停止输出，并且电机及减速机构的惯性运动被离合块分离，不再作用在链条上，倒刹顺利完成。

另外，如左脚向后踩踏曲柄，踩踏力直接通过左轴3传递给与之固定连接的丝杆1，后续过程同上。

在上述控制过程中，除了通过扭力传感器检测踩踏力外，同样可以利 用速度传感器来检测，踩踏力使得中轴转动，通过该转动速度信号来控制电机的输出或停止。

第二实施例

该实施列用同心同轴的中置电动自行车来说明，如图2和图3所述，一种中置电动自行车的倒刹分离装置，包括丝杆1和离合块2，丝杆1安装在中轴上，其中，中轴为单轴结构，即中轴为一根轴。即丝杆1固定安装在单轴10上。

离合块2套在丝杆1上，离合块2的一侧与链轮支架6固定连接，离合块2与链轮支架6可以通过螺丝固定连接，也可以做成一体的结构，本实用新型不做具体的限制。

离合块2的内圈与丝杆1的外圈呈螺纹配合，离合块2的外圈与电机输出部5呈摩擦配合，离合块2的外圈为摩擦面，能够使离合块2与电机输出部5紧密相接触。

丝杆为单头丝杆，优选多头丝杆。

传感器可以为扭力传感器或速度传感器。扭力传感器安装在单轴10的表面，传感器采集中轴扭力信号给电机控制器。速度传感器用来检测中轴转动速度，实现方式不限，例如可以通过单轴10上设置磁钢，霍尔传感器设置在相对应的位置，来检测中轴的转速。

此外，电机转子通过减速机构连接单向棘轮8的外圈，单向棘轮8的内圈与电机输出部5连接。丝杆1外圈的一部分与电机输出部5通过轴承连接，所述轴承为一个或者多个，至少其中一个轴承为推力轴承，用来承受电机输出部5与丝杆1之间的轴向力。其中单向棘轮8也可以采用任何一种单向离合器的结构。

实施步骤如下：

行驶时，向前踩踏曲柄，单轴10转动，固定在中轴上的丝杆1旋转，通过螺纹驱动离合块向左移动，如图3所示，离合块2的摩擦面与电机输出部5接合；同时，由于单轴10受到踩踏力产生扭变，安装在单轴10上 的扭力传感器发出信号给控制器(或者，通过检测单轴10受到踩踏力转动速度，速度传感器发出信号给控制器)，电机工作，电机驱动力通过减速机构、单向棘轮8、电机输出部5、离合块2传递到链轮支架6上，驱动电动车行驶，人力和电力一起驱动电动车前行。

需要倒刹时，人力向后踩踏曲柄，单轴10反向转动，固定在单轴10上的丝杆1反向旋转，通过螺纹驱动离合块2向右移动，如图2所述离合块的摩擦面与电机输出部脱离，同时，离合块2反向转动，链轮支架6反向转动，驱动链条反向运动，导致安装在后轮上的倒刹轮毂进行刹车制动。同时，安装在单轴10上的传感器发出反向信号给控制器，电机停止驱动，并且电机及减速机构的惯性运动被离合块2分离，不再作用在链条上，倒刹顺利完成。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。可以采用不同的组合方式来实施本实用新型，如电机可以采用同心同轴安装或者一侧安装，减速机构可以通过行星轮减速或者其他齿轮、链条减速结构，中轴可以采用单轴结构或者左右轴结构，传感器可以采用各种扭矩传感器或者速度传感器，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种中置电动自行车的倒刹分离装置，其特征在于：该倒刹分离装置包括丝杆和离合块，所述丝杆安装在中轴上，所述离合块套在所述丝杆上，所述离合块的一侧与链轮支架固定连接，所述离合块的内圈与所述丝杆的外圈呈螺纹配合，所述离合块的外圈与电机输出部呈摩擦配合。

2.根据权利要求1所述的中置电动自行车的倒刹分离装置，其特征在于：所述电机输出部与中轴或丝杆外圈的一部分滚动连接。

3.根据权利要求2所述的中置电动自行车的倒刹分离装置，其特征在于：所述滚动连接是轴承连接，至少其中一个轴承为推力轴承。

4.根据权利要求1所述的中置电动自行车的倒刹分离装置，其特征在于：所述丝杆为单头丝杆或多头丝杆。

5.根据权利要求1所述的中置电动自行车的倒刹分离装置，其特征在于：还包括速度传感器，所述速度传感器采集所述中轴的转动速度给电机控制器。

6.根据权利要求1所述的中置电动自行车的倒刹分离装置，其特征在于：所述中轴为单轴结构或左右轴结构。

7.根据权利要求1所述的中置电动自行车的倒刹分离装置，其特征在于：所述中轴为单轴结构，所述丝杆固定安装在单轴上。

8.根据权利要求1所述的中置电动自行车的倒刹分离装置，其特征在于：所述中轴为左右轴结构，右轴的一部分插入左轴内部，并且该插入部分的端部与左轴的内部固定连接，所述丝杆一部分与右轴是滑动配合，另一部分与左轴固定连接。

9.根据权利要求7所述的中置电动自行车的倒刹分离装置，其特征在于：还包括扭力传感器，所述扭力传感器安装在所述单轴的表面，所述扭力传感器采集所述单轴的扭变信号给电机控制器。

10.根据权利要求8所述的中置电动自行车的倒刹分离装置，其特征在于：还包括扭力传感器，所述扭力传感器安装在所述左轴的表面，所述扭力传感器采集所述左轴的扭变信号给电机控制器。